Em um sistema de dessulfurização de gases de combustão úmido (FGD), o ciclone de gesso FGD é uma unidade de desidratação do núcleo, executando a função crucial da "pré-concentração primária" da pasta de gesso. Isso afeta diretamente a qualidade do gesso dessulfurizado, a eficiência operacional do sistema e o consumo de energia.

O processo principal de um sistema de FGD úmido de gipsita de calcário é: reação de dessulfurização por gás de combustão → Formação de pasta de gesso → Desidratação e recuperação do gesso → Tratamento de águas residuais. Depois de sair da torre de absorção, a pasta de gesso contém apenas 10% a 20% de sólidos (o restante é a água, o calcário não reagido e as impurezas menores). Essa pasta não pode entrar diretamente no equipamento de desidratação subsequente (como um transportador de correia a vácuo). Em vez disso, ele deve primeiro passar pelo ciclone de gesso FGD para "pré-concentração + separação grossa". Portanto, é considerado uma unidade de desidratação primária, servindo como a ponte crítica entre a "reação de chorume" e a "recuperação de gesso". Em todo o processo úmido de gipsita de calcário, o fluxo de trabalho do ciclone de gesso FGD está intimamente ligado ao equipamento a montante e a jusante. A lógica específica é a seguinte:

1. Fela a montante: Torre de Absorção e bomba de descarga de gesso

Na torre de absorção, a pasta de calcário (caco₃) reage com SO₂ no gás de combustão para produzir sulfito de cálcio (caso₃). Isso é oxidado pelo soprador de oxidação em gesso (caso₄・ 2h₂o), resultando em uma pasta de gesso com um teor de sólidos de 10%a 20%. Quando o nível de pasta atinge o ponto de ajuste, a bomba de descarga de gesso (normalmente uma bomba centrífuga resistente ao desgaste) oferece a pasta tangencialmente ao ciclone da gesso FGD a uma pressão de 0,2-0,4 MPa. (Um único sistema geralmente apresenta vários ciclones em paralelo para aumentar a taxa de transferência.)

2. Dentro do ciclone: ​​separação centrífuga e saída de caminho duplo

Depois de entrar no ciclone, a pasta passa por "classificação sólida-líquido + separação de concentração" sob a ação da forte força centrífuga (as velocidades podem atingir 1000-3000 r/min):

· Fluxo inferior (gesso concentrado): cristais maiores de gesso (principalmente caso₄・ 2h₂o, tipicamente> 40μm) e uma pequena quantidade de partículas de calcário não reagidas (pequenas quantidades) são centrifugadas em direção às paredes do vaso. Eles espiralam para baixo ao longo da parede cônica e são descarregados da "armadilha de areia" inferior. O teor de sólidos é aumentado para 40% -60% e depois transmitido diretamente ao transportador de correia a jusante a jusante (equipamento secundário de desidratação) para desidratação profunda. Overflow (retorno da pasta): Pequenas impurezas (como cinzas volantes e partículas finas de gesso (<20μm)) e excesso de água são descarregadas do "tubo de transbordamento" superior junto com o fluxo de vórtice interno. O conteúdo de sólidos é de apenas 5%a 8%. Depois de ser coletado no tanque de transbordamento, o transbordamento retorna ao absorvedor através do tubo de retorno, alcançando a reciclagem de "água, uma pequena quantidade de calcário e partículas finas de gesso", reduzindo o desperdício de recursos e a descarga de águas residuais.

Linking a jusante: desidratação secundária e desvio de águas residuais

O subfluxo de ciclone (40% -60% de conteúdo de sólidos) entra em um transportador de vácuo, onde é extraído e desidratado de vácuo, produzindo finalmente um produto de gesso dessulfurizado acabado com um conteúdo de sólidos com mais de 90% (que pode ser usado como matéria-prima de material de construção, como placa Gypsum e center de co-centes).

Se o sistema estiver equipado com um "ciclone de águas residuais", uma parte do transbordamento do ciclone será desviada para a unidade de tratamento de águas residuais (para remover os metais CL⁻ e pesados), impedindo o acúmulo de impureza no absorvedor e garantindo a eficiência da reação de dessulfurização. A operação anormal do ciclone de gesso FGD pode levar diretamente a falha do sistema (como bloqueio de transportador de vácuo, teor de umidade excessivo de gesso e desequilíbrio no absorvedor). Problemas comuns e soluções de otimização são os seguintes:

Problema 1: sólidos de baixo fluxo (<35%)

· Causa: bico de grande tamanho, pressão de alimentação insuficiente (<0,2 MPa), tamanho pequeno do cristal de gesso na pasta (<30 μm);

· Otimização: substitua o bico de areia por um diâmetro menor, aumente a pressão da bomba de descarga de gesso e otimize o volume de ar de oxidação no absorvedor (para promover o crescimento do cristal de gesso).

Problema 2: Sólidos de alta transbordamento (> 10%)

· Causa: volume excessivo de alimentação (excedendo a capacidade de processamento do ciclone), bloqueio ou desalinhamento do tubo de transbordamento;

· Otimização: reduza o volume de alimentação por ciclone (aumente o número de ciclones em paralelo), limpe regularmente o tubo de transbordamento e calibre a posição do centro do tubo de transbordamento.

Problema 3: bocais de areia entupidos

· Causa: presença de grandes impurezas na pasta (por exemplo, aglomeradas de cinzas volantes e pedaços de calcário não dissolvidos);

· Otimização: Instale um filtro de cesta (precisão da filtração de 5 a 10 mm) na entrada da bomba de descarga de gesso e libere regularmente os bicos de areia (usando retrolavagem de água de alta pressão).

Otimização no nível do sistema: múltiplos ciclones em paralelo + controle inteligente

Grandes sistemas de FGD (por exemplo, unidades acima de 300MW) normalmente utilizam um projeto "6-12 ciclones em paralelo", distribuindo uniformemente a alimentação através das válvulas de distribuição. Além disso, um "monitor de conteúdo de sólidos on -line" (subfluxo e transbordamento) pode ser instalado para ajustar a pressão da alimentação e o diâmetro do bico de areia em tempo real, alcançando "operação não tripulada + otimização dinâmica" e reduzindo os custos de O&M.